《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > USB標(biāo)準(zhǔn)的前世今生,“風(fēng)靡全球”卻完全免費(fèi)

USB標(biāo)準(zhǔn)的前世今生,“風(fēng)靡全球”卻完全免費(fèi)

2019-03-27

現(xiàn)在全球每年約有20億個(gè)USB出貨,每天賣出百萬個(gè)。

但是誰又能想到,USB這項(xiàng)“風(fēng)靡全球”的技術(shù),一分錢也沒有賺到。

這還得從多媒體計(jì)算機(jī)問世的90年代說起。當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)與外設(shè)通信時(shí),需要通過各種不同的接口實(shí)現(xiàn),比如打印機(jī)用的并口、調(diào)制解調(diào)器用的RS232和鼠標(biāo)鍵盤用的PS/2口等等。這些不同的接口實(shí)在是太過復(fù)雜,并且需要加裝驅(qū)動(dòng)程序重啟后才能使用,所以,USB技術(shù)可以說是應(yīng)運(yùn)而生,創(chuàng)造一個(gè)統(tǒng)一且易插拔的數(shù)據(jù)傳輸接口成為了不可避免的趨勢。

第一個(gè)資助USB這一想法的公司-英特爾,擁有USB的全部專利,但是英特爾決定將USB免費(fèi)開放,這就是USB沒有賺過一分錢的原因。

經(jīng)歷了25年的發(fā)展,USB已經(jīng)成了電子設(shè)備必備的接口,USB的標(biāo)準(zhǔn)也從USB 1.0演變到了如今的USB4。在標(biāo)準(zhǔn)的演變過程中,接口的形狀也一直在往輕便、易插拔方向演進(jìn),常見的接口有TypeA、B,miniA、B,micro A、B和新型的USB-C(USB Type C)。由于USB-C無需區(qū)分正反,擺脫了USB接口的歷史遺留問題,因而被許多新款的Android移動(dòng)設(shè)備、筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)甚至是游戲機(jī)等3C設(shè)備所采用。

再來說說USB標(biāo)準(zhǔn),從USB 0.7到到現(xiàn)在普遍再用的USB 3.0,近期USB-IF又宣布推出USB4標(biāo)準(zhǔn),定義了下一代USB的協(xié)議架構(gòu),在今年年中預(yù)計(jì)就可以完成相關(guān)規(guī)范的制定。而有趣的是,USB4的標(biāo)準(zhǔn)基本是按照英特爾的Thunderbolt 3接口標(biāo)準(zhǔn)來的,所以USB4才會(huì)來的這么快。

下面與非網(wǎng)小編就給大家梳理一下USB的主要標(biāo)準(zhǔn)和常見的接口類型。

USB標(biāo)準(zhǔn)

USB1.0 USB1.1

第一代USB標(biāo)準(zhǔn)USB 1.0于1996年推出,USB 1.0支持低速速率(Low Speed)傳輸數(shù)據(jù),速率為1.5Mbps主要用于低速率人機(jī)接口設(shè)備,例如鍵盤、鼠標(biāo)、游戲桿等等。但在當(dāng)時(shí)支持USB接口的電子設(shè)備少得可憐,所以主機(jī)板商不太把USB直接設(shè)計(jì)在主機(jī)板上。時(shí)隔兩年以后,USB-IF又推出了USB 1.1標(biāo)準(zhǔn)對USB 1.0進(jìn)行修正,USB 1.1支持了全速速率(Full Speed)傳輸,傳輸速率為12Mbps。

USB 2.0

USB2.0技術(shù)規(guī)范在2001年年底由USB-IF公布,該標(biāo)準(zhǔn)向下兼容USB 1.0,并且把外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸速度提高到了480Mbps,是USB 1.1設(shè)備的40倍。該速率被稱為USB 2.0的高速(High-speed)版本。另外,USB-IF又公布了USB OTG(on the go)作為對USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充,USB OTG不需要主機(jī)(Host),就可以允許移動(dòng)設(shè)備間的連接,并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

USB3.0 USB3.1 USB3.2

USB 3.0于2008年11月發(fā)布,速度由480Mbps大幅提升到5Gbps。USB 3.0插座通常是藍(lán)色的,并向下兼容USB 2.0。USB3.0 引入了全雙工數(shù)據(jù)傳輸。5根線路中2根用來發(fā)送數(shù)據(jù),另2根用來接收數(shù)據(jù),還有1根是地線。也就是說,USB 3.0可以同步全速地進(jìn)行讀寫操作。

USB3.0推廣小組于2013年7月31日宣布USB 3.1規(guī)范,傳輸速度提升為10Gb/s,比USB3.0的5Gb/s快上一倍,并向下兼容USB 2.0/1.0,如果要得到10Gb/s的傳輸速度仍需在主機(jī)、目標(biāo)端同時(shí)具備對應(yīng)的芯片才能達(dá)成,電力供應(yīng)可高達(dá)100瓦。

USB 3.2在USB3.1的基礎(chǔ)上繼續(xù)改進(jìn),其主要技術(shù)要點(diǎn):

1,在現(xiàn)有的USB Type-C數(shù)據(jù)在線實(shí)現(xiàn)雙通道

2,繼續(xù)使用現(xiàn)有的超高速USB物理傳輸率和技術(shù)

3,一些小的規(guī)范更新,確保單雙通道無縫切換。

1553572021429030106.png

速度方面,使用USB 3.2主機(jī)連接USB 3.2存儲(chǔ)設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)兩條通道10Gb /s 的傳輸速度,理論上也就是相當(dāng)接近于 20Gb /s。

據(jù)悉,USB 3.2因?yàn)橐蠹蒛SB 2.0和USB 3.1主控,所以完全向下兼容。 另外,從USB 3.2開始,Type-C將成為唯一推薦的接口方案。

USB4

USB4 采用Thunderbolt協(xié)議規(guī)范,使Thunderbolt 3設(shè)備將能兼容于USB 4,現(xiàn)有3.2及2.0也向下兼容。速度方面加倍來到兩條通道總共40Gb / s的傳輸速度。

USB接口

說完了USB的標(biāo)準(zhǔn),我們再來說說USB的接口。USB的接口類型也在隨著USB標(biāo)準(zhǔn)的不斷制定而變化著,早期的接口如TypeA、B,新推出的如Type C,由于USB的向下兼容性,新推出的接口必然支持老的協(xié)議,而老的接口就不一定支持新的標(biāo)準(zhǔn)。

某電腦廠商對USB接口支持的標(biāo)準(zhǔn)一覽表

1553572033500082663.png

結(jié)語

從USB的發(fā)展歷史來看,它基本達(dá)到了將其它接口統(tǒng)一的目的,USB4也在包容其他的標(biāo)準(zhǔn),諸如英特爾的Thunderbolt,而Type C的出現(xiàn),也將慢慢地把USB的各類接口逐步替代,從而真正實(shí)現(xiàn)將接口統(tǒng)一,這一過程或許會(huì)很漫長,但是我們相信這一天并不遙遠(yuǎn)。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。